基于Isight的混凝土断裂性能逆推分析研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:zhangshuai824
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混凝土作为一种具有良好工作性能的材料,在建筑工程中得到了广泛的应用。混凝土裂缝开展机理是建筑物进行安全性评价的基础。目前的研究肯定了混凝土断裂具有的过程特性,同时指出混凝土断裂过程具有的软化特性。混凝土断裂软化本构曲线深刻影响着混凝土构件断裂破坏的全过程,因而确定混凝土软化本构曲线是进行混凝土断裂分析的关键。区别于传统的采用直接拉伸试验获取软化曲线的方法,基于数值方法进行软化曲线逆推分析的间接方法因其具有的便捷性和高效性受到越来越多学者的认同和关注。本文以Roelfstra提出的逆推法理论为基础,利用全局优化算法,在商业软件上搭建起混凝土三点弯曲梁软化曲线逆推分析平台,并对相关三点弯曲梁试验进行了逆推分析。本文主要进行了以下工作:(1)以软化曲线为设计变量,以数值仿真模型计算得到的P-CMOD曲线同试验测得的P-CMOD曲线之间的误差为目标函数,基于ABAQUS的Python脚本编制三点弯曲梁数值仿真模型,利用MATLAB编制软化曲线生成及P-CMOD曲线误差分析程序,将两者装配于参数优化软件Isight,搭建起三点弯曲梁参数化建模及软化曲线逆推分析平台,实现了软化曲线的自动高效获取。(2)以相关三点弯曲梁试验为参照,比较分析了双线性软化曲线和三线性软化曲线逆推分析结果上存在的差异,反映了三线性软化曲线在表征混凝土实际断裂软化特性时具有更高的准确性。同时将三线性软化曲线逆推得到的P-CMOD曲线同Kyoungsoo基于两参数模型计算得到的P-CMOD曲线进行对比分析,指出逆推分析方法在确定软化本构曲线上的优势。(3)将逆推分析与双K断裂理论有机结合,分别确定逆推P-CMOD曲线和试验P-CMOD曲线的荷载峰值Pmax及对应的裂缝口张开位移CMODc,代入自编的双K断裂参数计算程序计算起裂断裂韧度KIcin i和失稳断裂韧度KIcun,并将逆推分析得到的P-CMOD曲线计算得到的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度同试验测得的P-CMOD曲线计算得到的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度进行比较分析,指出两者具有的一致性,为逆推分析用于实际工程的分析计算提供参考。
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